目的:提出一种基于深度学习的医学影像高效生成方法,以解决医学影像数据获取困难、患病样本分布不均匀的问题.方法:将作为CycleGAN输入的2种真实图像进行图像风格迁移,在训练过程中CycleGAN学习2种图像的图像风格,并将这2种图像的图像风格进行转换,输出不同于原图像风格的图像.以肺部CT图像和眼底图像为例,分别对该方法的样本风格转换能力和患病样本生成能力进行测试.结果:经过训练后,该方法能够将肺部厚层CT图像转换为薄层CT图像,并能生成大量质量较高的眼底患病图像,且生成图像耗时短.结论:该方法可以高效生成医学影像,为临床研究以及相关人工智能模型训练提供了有力的保障,并且可为医学人工智能产品的泛化能力提供测试支撑.
目的:针对目前国内民用飞机运送伤病员机上安置存在的问题,研制一种加装于民用客机的伤病员安置器材.方法:伤病员安置器材主要包括双层型和单元护理型2种类型,主要由铺架总成、支撑架总成、导轨锁总成等组成,主体材料均为航空铝材.该器材通过民用客机客舱内用于安装旅客座椅的地面导轨与飞机实现连接固定,无需破坏飞机结构和舱内设施,只需拆除客舱原有的部分座椅即可安装.通过抗冲击、抗振动、阻燃试验以及实装实飞验证等方法验证该器材在实际作业环境使用的可靠性.结果:该器材能够承受向前9.0g、向下8.6g、向上5.4g和侧向4.0g的极限惯性载荷,且抗振动及非金属材料阻燃性均满足适航规定的要求.经多机型实装实飞及实际伤病员接运验证,该器材保障效果良好.结论:该器材安装使用操作便捷、通用化程度高、安全可靠性强,为战时和应急情况下利用民用航空运力实施伤病员批量运送提供了技术手段.
介绍了磁性、手动和电动3种微创腔镜手术吻合器的国内外发展现状,阐述了微创腔镜手术吻合器在不同微创外科手术中的应用效果,分析了微创腔镜手术吻合器在发展及应用过程中存在的问题及不足,指出了微创腔镜手术吻合器未来应向全电动化、智能化、模块化及可靠度更高的方向发展.
介绍了寒区卫勤保障面临的难点,阐述了无人机在卫生勤务侦察、伤病员搜救、医疗物资配送、远程救护等方面的应用优势,指出了无人机在寒区应用中存在续航时间明显缩短、遥控稳定性降低、损坏概率增加、信号抗干扰能力降低等不足并给出了相应建议,为无人机在部队寒区作战中提高卫勤保障能力提供了理论依据.
目的:设计一种核辐射单兵剂量仪系统,以为不同核辐射环境下的单兵剂量监测提供全面技术支持.方法:该系统基于ZigBee和窄带物联网(narrow band internet of things,NB-IoT)设计,主要由单兵剂量仪、ZigBee路由器、集中器、物联网云平台以及应用终端设备组成.其中单兵剂量仪由个人剂量仪嵌入ZigBee终端组成;集中器由ZigBee协调器和NB-IoT模块组成;物联网云平台采用中国移动OneNET物联网云平台,其采用Web架构设计.对单兵剂量仪的辐射性能和通联性能及系统的Web应用进行测试,验证该系统的可靠性和稳定性.结果:单兵剂量仪的辐射性能符合国家标准要求,通联性能符合应用要求;该系统的Web应用各项功能运行正常,符合设计要求.结论:该系统能够实现单兵核辐射实时剂量远程监测及历史剂量集中管理,具有组网快速灵活、适用范围广、成本低等优势,对提高军队核辐射剂量监管水平具有重要意义.
目的:设计一种基于家用摄像头实时视频序列的老年人健康智能监测提醒算法,以监测老年人居家活动中由于身体不适引发的面部疼痛表情并提醒相关人员.方法:首先,利用多任务级联卷积网络对视频序列进行人脸检测并确定人脸区域,排除无关信息的干扰;然后,构建VGG16网络模型,再使用预训练的VGGface模型参数对模型进行初始化,并使用UNBC-McMaster肩部疼痛数据库进行模型的微调,从而检测和识别面部的疼痛表情;最后,采用开源的wechatpy项目调用PC端微信,向相关人员发送提醒消息.采用留一交叉验证来评估该算法的疼痛识别性能,并使用实际环境中所获得的视频来验证该算法的泛化性.结果:该算法的疼痛识别率为94.1％,AUC值为0.969;该算法能够在实验对象出现疼痛时进行报警提醒,并将该提醒反馈给相关人员.结论:该算法能够基于家用摄像头视频序列精确地检测到人脸和识别出疼痛表情,并即时发送提醒消息,为"互联网+照护服务"提供了 一个可行的技术实现思路.
目的:研制一种人体参数测量椅,以满足空军飞行学员医学选拔中人体参数快速、精准测量的需求.方法:该测量椅依据GB/T 10000-1988《中国成年人人体尺寸》、GB 3975-1983《人体测量术语》和GB/T 5703-2010《用于技术设计的人体测量基础项目》设计,采用铝合金型材和标准木板制作,主要由测量椅主支架、坐高测量组件、坐姿眼高测量组件、臀膝距测量组件、上肢长测量组件、坐姿下肢长测量组件和数显系统组成,在标定好起点与终点后自动计算测量值.结果:采用该测量椅可快速测量坐高、坐姿眼高、上肢长、臀膝距、坐姿下肢长等指标,而且可有效避免测量过程中的人为误差,提高测量数据的准确性.结论:该测量椅自动化程度高、测量项目丰富、准确性高,为飞行人员医学选拔提供了重要的技术支持.
阐述了干热灭菌、湿热灭菌、辐射灭菌、化学灭菌技术的灭菌原理、灭菌方法、适用材料和技术应用等,分析了现有灭菌技术在阮病毒灭活、内毒素去除、医用生物材料灭菌方面存在的困难与挑战,指出了超临界CO2灭菌技术在环保性上具有其他化学灭菌技术无法比拟的优势,在未来具有广阔的应用前景.
目的:评估MEDUMAT Standard a型转运呼吸机在氧舱内拓展使用的可行性.方法:将呼吸机设置为间歇正压通气(intermittent positive pressure ventilation,IPPV)、通气频率(Freq)12 次/min、纯氧(NO AIR MIX)模式,依据分钟通气量(minute volume,MV)不同分为a、b、c、d 4个实验组,在氧舱(0～120 kPa)加压、减压阶段记录可计量模拟肺显示的呼吸机实际输出Freq、潮气量(tide volume,TV),同时测试呼吸机报警性能.分析a、b、c组环境压力对TV的影响;修正d组MV调节旋钮值以保持模拟肺在不同环境压力下计量的TV(TVd)接近预设目标值(TV=500 mL),并编制《环境压力值-修正MV调节旋钮值对照表》.分析环境压力值与修正MV调节旋钮值的相关性,并比较TVd与预设目标值之间的差异.采用Excel 2016、SPSS 25.0软件对实验数据进行统计学分析.结果:氧舱环境压力变化对呼吸机Freq、报警系统性能无影响;环境压力值与呼吸机实际输出TV呈线性负相关(R2＞0.95,P＜0.001);依据《环境压力值-修正MV调节旋钮值对照表》修正MV调节旋钮值,可维持实际输出TV接近预设目标值.结论:在氧舱环境压力为0～120 kPa范围内,MEDUMAT Standard a型转运呼吸机可拓展为高压氧治疗机械通气设备.
目的:探究在基于MR的前列腺癌(prostate cancer,PCa)图像引导放疗(image guided radiotherapy,IGRT)中锥形束 CT(cone beam CT,CBCT)为合成 CT(synthetic CT,sCT)提供质量保证(quality assurance,QA)的可行性.方法:以CT作为QA的金标准,进行体外实验和临床试验.体外实验:利用仿真人体模型检验CBCT的CT值的长期稳定性并建立CBCT的CT值-电子密度曲线.临床试验:筛选2021年6月至2022年12月间于某院接受诊疗且符合纳入标准的PCa患者10例,所有患者均于IGRT前3 d进行1.5T MR和CT扫描.基于患者的MR图像生成sCT图像后进行放疗计划设计和治疗.将患者的sCT、CT和CBCT图像进行基于黄金基准标志物(gold fiducial marker,GFM)的融合配准后,拷贝sCT放疗计划至CT和CBCT图像上并计算剂量分布,分别比较sCT和CT、sCT和CBCT的Gamma通过率和剂量体积直方图(dose volume histogram,DVH)指标.采用SPSS 19.0软件进行统计学分析.结果:体外实验表明,CBCT的CT值(CT值CBCT)长期稳定性良好,与CT的CT值(CT值cr)的一元回归方程为CT值CBCT=1.110× CT值CT+3.891.临床试验表明,sCT和CT、sCT和CBCT在横断面、冠状面、矢状面上的Gamma通过率均呈高度正相关,具有高度一致性,差异平均值均小于0.1％;DVH各项指标差异均较为接近,且均呈高度正相关.结论:在基于MR的PCa IGRT中,CBCT可取代金标准CT为sCT提供QA.
目的:评估双层探测器光谱CT(dual-layer spectral detector CT,SDCT)在宫颈癌病灶显示及临床国际妇产科联合会(International Federation of Gynecology and Obstetrics,FIGO)分期中的应用价值.方法:选取 2019 年 10 月至2022年8月间经手术病理证实为宫颈癌的患者50例,均于治疗前行SDCT腹盆增强扫描.分别测量和比较常规CT 120 kVp 混合能量图像(polyenergetic image,PI)及 SDCT 40 keV 虚拟单能量图像(virtual monoenergetic images,VMI)的病灶CT值、髂总动脉CT值及皮下脂肪CT值,比较2种图像质量客观评分和主观评分的差异.同时,比较动脉期、静脉期宫颈癌SDCT碘图碘浓度(iodine concentration,IC)及同层主动脉碘浓度差异,计算标准化碘浓度(normalized iodine concentration,NIC)值.以病理结果证实的临床FIGO分期为金标准,比较常规CT 120 kVp PI和SDCT40 kVp VMI对宫颈癌FIGO分期的诊断准确性,并采用ROC曲线分析IC、NIC值对早期和进展期宫颈癌的诊断效能.结果:动脉期、静脉期宫颈癌40 keV VMI的对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)及髂总动脉CT值均优于常规CT PI,差异均有统计学意义(P均＜0.001);动脉期、静脉期肿瘤IC值均高于正常宫体,差异有统计学意义(P均＜0.05).静脉期肿瘤NIC值高于动脉期,差异有统计学意义(P＜0.001).40keVVMI的主观图像质量均优于常规CTPI(P均＜0.05).40 keV VMI和常规CT PI术前诊断宫颈癌FIGO分期的准确率分别为78.0％、58.0％,差异有统计学意义(x2=13.5,P＜0.001).动脉期宫颈癌IC、NIC值的AUC值分别为0.728、0.651,静脉期宫颈癌IC、NIC值的AUC值分别为0.589、0.570.结论:SDCT40 keV VMI及碘图显示宫颈癌病灶较好,可提高宫颈癌FIGO诊断及分期的准确率.
阐述了图像引导肝肿瘤热消融治疗介入导航系统的工作原理,综述了光学导航系统、电磁导航系统、超声导航系统和基于增强现实的导航系统4种介入导航系统的研究现状,分析了目前介入导航系统存在的问题,指出了设计基于临床多约束条件的热消融针穿刺路径自动规划新方法、实现实时跟踪定位并确保导航精度、建立介入导航系统的完整评价体系和应用规范、进一步解决人体呼吸运动等因素对精准定位的干扰等是未来介入导航系统的发展趋势.
目的:设计个体化精准用药系统,以取代依靠人工进行精准用药分析的传统方式.方法:该系统基于人工智能、大数据等技术设计,采用浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)架构,通过前后端分离模式进行开发,其中前端采用超文本标记语言(hyper text markup language,HTML)和JavaScript进行展示界面开发,后端采用.NET进行开发.整个系统包括患者数据管理、报告管理、模型管理、参数管理、统计分析和系统管理6个功能模块.结果:采用该系统可快速生成个体化精准用药报告,不仅降低了报告差错率和患者对药物不良反应的比例,而且提升了药师的工作效率.结论:该系统可以完善患者的用药指导和用药管理,提升诊疗效率和医疗安全.
通过对传统DR的曝光电路进行改进实现了遥控曝光,通过将无线摄像头和智能手机直连实现了曝光可视化,指出了采用该技术曝光有利于提高DR检查成功率及检查质量、保障患者安全,并可避免操作技师受到辐射伤害,为传统DR的升级提供了参考.
目的:为快速诊断Sysmex CS5100全自动血凝分析仪故障,提出一种基于贝叶斯估计的故障诊断方法.方法:首先,通过多个传感器采集血凝分析仪的输出信号数据,并采用贝叶斯估计算法对数据进行融合处理;其次,将提取数据融合后的幅值作为血凝分析仪的特征参数;最后,根据信号幅值特征参数计算血凝分析仪故障数据间的依附率,然后结合k近邻算法完成血凝分析仪的故障诊断.结果:采用该方法可精准判断血凝分析仪的故障状态并及时发出预警信息.结论:提出的方法计算过程简单、操作难度低、诊断结果可靠,能够满足血凝分析仪的故障诊断要求.
目的:研究微重力场下宇航员对抗性训练对骨小梁和成骨细胞的力学行为影响,从一定程度上揭示微重力场下对抗性训练防治废用性骨质疏松的生物力学机理.方法:建立包含骨小梁、成骨细胞和骨髓的松质骨有限元模型,将骨小梁和成骨细胞定义为各向同性线弹性材料,模拟研究地球重力场(1×g)和微重力场(0×g)下,人体静止(应变幅值为0με)及不同强度的运动状态时(应变幅值分别为100、700、2 000和3 000με)骨小梁、成骨细胞的力学微环境(液体流速、液体压力、von Mises应力、应变)的变化规律.结果:地球重力场和微重力场下,人体运动时成骨细胞表面的液体流速均高于静止状态,且地球重力场下成骨细胞表面的液体流速高于微重力场.微重力场下,相比静止状态,运动可明显提高骨小梁、成骨细胞的液体压力,且相同运动条件下骨小梁、成骨细胞的液体压力无较大差异;不同强度的对抗性训练均可对骨小梁、成骨细胞产生一定的应力刺激,而骨小梁的von Mises应力与对抗性训练强度呈正相关;成骨细胞的应变值明显高于骨小梁,而且骨小梁、成骨细胞应变均与加载位移呈正相关.结论:微重力场下,宇航员进行对抗性训练可明显改善骨组织和成骨细胞的力学微环境,有助于维持骨密度,从而减轻废用性骨质疏松症.
检索了 PubMed、Embase、Cochrane Library、Web of Science、知网和万方数据库中截至2021年11月30日收录的比较三维可视化技术与常规手术方法在腹腔镜肝切除术中应用的文献,总结了腹腔镜肝癌切除术的围术期结果并进行了 Meta分析,指出了相较于常规腹腔镜手术,三维可视化技术的应用可以减少术中出血量及输血概率、缩短手术时间以及术后住院时长、降低术后并发症的发生率,有助于提高腹腔镜肝切除术的安全性.
介绍了冠状动脉药物洗脱支架系统(以下简称"冠脉支架")的发展历程,回顾性分析了国家医疗器械不良事件监测系统中山东省上报的214例冠脉支架不良事件(包括集中带量采购前110例和集中带量采购后104例)的主要表现和原因,总结了冠脉支架集中带量采购实施过程中出现的问题,提出了规范医疗行为、落实主体责任、加强监管合力等建议,为冠脉支架安全使用和监管提供了参考.
目的:为抑制临床颅脑电阻抗动态监测中体动干扰导致的图像伪影,提出一种基于小波分解的体动干扰实时处理方法.方法:首先,使用混合高斯模型描述颅脑电阻抗信号小波分解系数分布特征,对体动干扰和正常信号进行区分并加以处理;其次,采用垒墙式的计算策略,实现小波分解的实时化处理;最后,开展仿真实验与人体实测数据实验验证提出方法的有效性.结果:实验结果表明,该方法可以有效抑制尖峰类型的体动干扰,恢复信号的连续性,并显著减少图像上的重构伪影,恢复正常的图像监测.结论:基于小波分解的体动干扰实时处理方法能够有效抑制临床颅脑电阻抗动态监测中的体动干扰,特别适用于多通道数据采集的应用场景.
目的:为弥补传统中医目诊设备存在的不足,设计一种适宜在基层社区医疗机构和家庭中使用的便携式中医目诊设备.方法:该设备由硬件系统和软件程序2个部分组成.其中硬件系统包括电气系统和机械结构,电气系统主要由主控模组、摄像头模组、光源控制模组、电源模组和Wi-Fi通信模组等组成,机械结构由匀光照明模块、图像采集模块、开关按键、硅胶眼罩等部分组成;软件程序包括设备端App软件和移动终端App软件,基于Android Studio开发.结果:采用该设备可以较为准确地获取白睛图像信息,且该设备的色温、照度、显色指数、分辨力和色彩还原度等参数均满足标准要求.结论:该设备轻便小巧、简单易用,能够实现自助式中医目诊图像信息采集,为目诊的智能化和客观化研究奠定了基础.
